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手中的攀岩保護器, 你知道多少?

保護器我們都在用,然而,它到底是怎麼發明的?怎麼實現保護功能的?你有沒有想過,如果不小心弄丟了怎麼辦?

裝備 | 手中的保護器, 你知道多少?

(本篇主要講述針對繩攀的情況,包括單段或者多段結組路線。)

無論是在自然岩壁還是在岩館中,只要你想持續的攀岩,就不能指望只攀爬而不做保護員。學會如何打保護,大概是許多岩友第一次接觸保護器的契機。不過,當你看到岩圈老炮們拿出五花八門的保護器時,總是會陷入一頭霧水之中:

頂繩和先鋒、單段和結組、傳統攀與運動攀,這些需要的保護器有區別嗎?

為什麼有的 ATC 側邊會多一個小圈圈?

有必要一開始就買一個 grigri 嗎?

……

那麼,這篇文章也許能幫你更好地了解保護器。

保護器的前世今生

如今,保護器是構建一個安全的攀爬系統不可缺少的一部分,但在 70 年代初期以前,常見的做保護方式或者繩降方式仍然是使用腰部確保,但這種用方式可承受的衝擊力十分有限,只能遵循 The Leader Must Not Fall(先鋒者,不沖墜)的原則了。

早期的腰部確保方式(來自 2011 年攀索格凸錄像)

到了 70 年代,出現了早期孔狀保護器,因為結合安全帶的使用(了解你的攀岩安全帶),有了更可靠的安全性能。

Sticht Plate 早期孔狀保護器的一種。圖片來源: MountainProject。

同時期出現的還有八字保護器( Figure 8 ),有一大一小兩個環。如果小環的大小跟一個孔狀保護器大小一致的時候,可以把小環一端當作一個孔狀保護器來使用。現在八字保護器主要用於繩降,探洞,救援等等,很少看到有人用於攀爬保護了。對於新手而言,也沒必要把 8 字環加在你的保護器選購清單里。

現代保護器主要有哪幾種?

除去已經不常用作保護器的 8 字環,現代保護器主要分為不帶自鎖功能的管狀保護器和帶自鎖功能的保護器,而前者又還有是否帶有嚮導模式功能之分。

  • 無嚮導模式的非自鎖管狀保護器

圖中這款藍色的 BlackDiamond 的管狀保護器 ATC ,屬於一款非常基本的保護器類型,不具備嚮導模式功能。適用於岩館攀爬,單段攀爬和繩降。

這一類改良的管狀保護器工藝比最初的管狀保護器要精緻許多。一端有耐磨及增加摩擦力的V槽設計。與早期的管狀保護器相比,這種保護器是雙槽設計,適應的繩子直徑範圍也比較廣泛,基本上所有用於攀岩的單繩和雙繩都可以使用。雙槽設計的款式在做繩降的時候尤其顯得方便和重要,也比如今頻繁使用於探洞的 8 字環保護器要安全得多。主要原因是因為 8 字環保護器容易引起主鎖出現橫向受力的情況,如果使用自動鎖住功能的主鎖的話,很容易出現問題而導致安全事故。

管狀保護器如何正確設置攀爬保護

  • 具有嚮導模式的非自鎖管狀保護器

嚮導模式功能是指從保護站由上至下保護跟攀者的時候,可以把保護器通過一把主鎖經由嚮導環掛在保護站上來做保護。而帶有嚮導模式的管狀保護器的經典代表是下圖黑鑽的 ATC(灰黑色),和攀索的 Reverso(綠色),適用於多段結組路線攀爬。但在單段的先鋒或者頂繩保護的操作上,與沒有嚮導模式的保護器無異。

如何設置嚮導模式?需要通過用主鎖把嚮導環跟保護站連接起來實現,如下圖(攀爬者端和制動端設置照保護器上的方向設置 – 黑色圈標註)。這樣所有跟攀者引起的衝擊力量都直接由保護站承受,而不是保護者。因為繩子角度的關係,一旦跟攀者掉下,其重力帶來的拉力就會把繩子在保護器里緊緊卡住,不會鬆開,是被動自鎖機制( autoblocking )的一種。

使用 ATC 或者 Reverso 保護器好處很多,其中一個好處是它的雙槽結構可以在嚮導模式時同時保護兩個跟攀者,以及必不可少的繩降(常見的結組路線撤退方式)功能,可以說是結組攀爬的必要裝備。

啟動嚮導模式做上方保護的時候有個問題,如果跟攀者爬不上來想下去的話就很困難。同樣有保護器可以提供解決方案,比如 DMM 的新款保護器 Pivot ,巧妙之處在於它的可動性的嚮導模式環(如下圖 1 所示),可以很方便的跟另一把主鎖配合使用,當作槓桿來調節繩子卡緊程度而達到給繩目的(如下圖 2 和圖 3 )。

在使用嚮導模式的時候,有一個注意事項:必須嚴格遵守保護器說明書上標明的適用繩索直徑來使用。

下面這條視頻就會告訴你,如果繩索直徑過小的話,它們是如何可以在保護器內反轉而導致整個保護系統失靈。

https://www.zhihu.com/video/912400843611987968

  • 有自鎖功能的保護器

自鎖功能叫做 auto-locking ,也叫做 assisted braking 。攀索龜龜( Petzl Grigri ),Trango 的vergo ,Edelrid 的 Eddy 和 Mega Jul, Mammut 的 Smart Alpine,Climbing Technology 的 Alpine Up 都是常見的自鎖保護器。而之前提到的 ATC 或 Reverso 保護器在使用嚮導模式的時候,也可以歸類為自鎖功能了。

上圖中保護器雖然都是自鎖保護器,其自鎖實現的方式卻不一樣。根據機械原理,又可以分為主動式自鎖(靠本身結構即可卡緊繩子)和被動式自鎖(需要藉助主鎖或者繩子本身的拉緊擠壓來鎖住)。

給個表格,對比一下:

一般來說,主動式自鎖保護器提供的自鎖力量較強,在一些評估裡面號稱不需要制動手都可以制動一個測試模型的沖墜;而被動自鎖的保護器則仍需要制動手用一些力。(編者註:鎖住功能再強大的保護器,在沒有充分的安全措施情況下,保護員的制動手均不能離開制動端繩子)

平常岩友們都愛使用龜龜做保護器,因為方便又鎖得快鎖得緊,感覺很安全。這是不是說,保護器鎖得越快越緊越安全呢?

答案卻並非如此。

鎖得快又緊,優點就是及時拉住繩子防止攀爬者進一步墜落更多,在防止攀爬者沖墜到地面或者岩壁小平台上會有優點,然而也帶來一個壞處,那就是衝擊力量不能有效的被更多的繩子緩衝掉而導致攀爬者和保護點/保護站都經受更大的衝擊強度。

上圖示意在一個沖墜中,大致的沖墜強度在系統里的分配情況。在一個沖墜情況下,選取三個主要受力點分析(如圖所示)。這些受力點所受的衝擊力量的大小,是跟攀爬者沖墜強度( fall factor )和繩子緩衝作用相關的。如果沖墜的時候,有相對富裕的繩子來吸收能量,那麼分散到這三個受力點的衝擊力量也會減少些。

而鎖住功能強大的保護器,往往就意味著,繩子早早就被卡住了,不會有富裕的繩子長度來吸收衝擊能量。因此,圖裡的三個受力點就會(比使用鎖住功能弱的保護器時)受到更大的衝擊。

這也解釋了為什麼鎖住功能強大的保護器反而對整個系統的安全性能有潛在的減弱作用,尤其是在傳統攀爬中,如果塞子等保護點放置不如運動掛片那麼堅實的話,有經驗的老手會在這種情況下選擇沒有自鎖功能的保護器,使得繩子在沖墜時有效的漏出去一些以提供緩衝,保證保護點或者保護站不要受到太大衝擊而削弱其保護作用。

下面這個表格可以說明一下,不同的保護方式其制動方式最大能給保護站增加多少 kN 的衝擊力:

攀索本身也拿龜龜和 Reverso 保護器做過對比的實驗。下面這個圖是他們的試驗結果(參考文獻 13 )。註:墜落係數=沖墜距離/有效繩長

這個實驗的結論就是,Reverso 保護器在沖墜時漏出去的繩子,有效的減少了沖墜對整個系統的衝擊強度,最大可比龜龜減少 30% 。而先鋒攀爬者也報道 Reverso 保護器提供了一個比較軟(舒適)的制動體驗。雖然 Reverso 保護器可以漏繩以減少沖墜對系統以及攀爬者們的衝擊強度,卻也意味著保護員需要更加高度集中精神來做好安全確保。

  • 主動自鎖保護器新品種:Wildcountry Revo

Wildcountry 的 Revo 是過去一年裡出現的主動自鎖保護器新品,是很驚艷的新一代保護器。說它驚艷,因為它具有雙向對稱特點,表現為繩子可以按任意方向裝入而不影響其確保制動功能。在產品展示時,雖然確保員雙手離開繩子,Revo 仍然安全自動鎖住。雖然我們很想探討一下使用 Revo 確保的話,其對安全系統施加的沖墜強度跟龜龜相比程度如何,但目前網路上仍然沒有足夠資料對該產品作出更多評估。

以下這隻視頻對 Revo 的自鎖機制解釋得很清楚很直觀:內核快速旋轉達到一定速度後,中間的金屬塊因慣性就會因速度相對較慢而突出,從而在旋轉中得以與啟動自鎖的部件相撞來啟動自鎖。但照目前的攀登技術,是不會帶這把保護器去做結組路線或者阿爾卑斯式攀爬的。因為它很重( 245 克),很大(幾乎一個手掌那麼大),並且只適合單繩( 8.5 毫米到 11 毫米);還有另外一個原因就是自鎖功能強大的保護器,攀爬這樣的路線沖墜制動時給系統增加負擔太重反而不安全。

https://www.zhihu.com/video/912400720165244928

這麼多保護器,哪款才是適合你的?

保護器並不是越多越好,相反,應該是最好只使用最合自己心意的一兩款。最佳搭配方式是,從使用基本的管狀保護器開始培養安全確保的良好習慣,再配一把高端些的保護器。至於什麼樣的高端保護器最適合你,則取決於你的攀爬目的了。

1)如果你是運動路線健將,想多磕運動難線的話,首選當然是主動自鎖保護器。可選的有攀索龜龜,Trango 的 Vergo 和 Edelrid 的 Eddy ,甚至於 Wildcountry Revo(如果可以買到了的話)都很合適。看哪一款更合適你的使用習慣。

2)如果你是傳統大岩壁攀爬能手,結組路線更多的話,那麼雙槽的被動自鎖保護器是最合適的。比如說 Edelrid的Mega 或者 Micro Jul (切記取決於你使用的繩子直徑大小而選用),或者 Climbing Technology 的 Alpine Up,或者 Mammut 的 Smart Alpine 。這些都是很好的選擇。

3)如果你只想在岩館裡攀爬,並不想到外面去。或者即使到外面去野攀,也不想先鋒的話,那麼可以考慮只使用管狀保護器,也不用做裝備控了。現在 BD 還出品了一個單槽的被動鎖住保護器 ATC Pilot( BD 新出了一款保護器 ),也是蠻適合岩館使用的。

另外,關於保護器使用壽命,請參考各品牌的保護器說明書為準。

  • 在野外丟失了保護器該怎麼辦?

一般情況下,在野攀時建議永遠在安全帶上多掛一把管狀保護器。但凡事總有萬一,如果不小心丟失了唯一一把保護器,你需要掌握另外的一項小技能——義大利半扣( Munter Hitch )。

如何打一個義大利半扣( Munter Hitch ):

下圖左:如何用義大利半扣( Munter Hitch )放跟攀者( lowering ),或者繩降( rappeling );下圖右: 如何用義大利半扣( Munter Hitch )做確保。需要注意的一個地方是,使用義大利半扣時,必須隨時注意繩子和鎖門之間的關係,防止滑動中的繩子會打開鎖門而造成事故

在安全帶發明之後和保護器發明之前,義大利半扣就是常用來做保護的,直到現在,有經驗的老岩友仍然常用這個方法來從路線的頂部直接下放跟攀者。這個確保方式有兩個缺點,一是必須使用一個大大的梨形主鎖好方便操作;另外一個缺點是會讓繩子打卷,回家後可以用管狀保護器從頭到尾把繩子過一次減輕打卷程度。

免責聲明

攀岩是一項危險的運動,請參加此活動前務必接受攀岩安全操作培訓,並仔細閱讀您使用的攀爬器材使用說明。本文所描述的一切器材使用方法和機械原理,只可用作幫助您理解,而不能當作您攀爬所需的一切知識。關於保護器,每個生產商都有推薦與之最適用的主鎖,請按推薦購買。祝大家攀爬安全愉快!

※ 致謝:吳琦關於機械原理的討論

參考文獻

1. Rock Climbing Equipment and Techniques.

2. Archival Climbers.

3. VerticalDevicesPage.

4. RockClimbingForum.

5. Climbing: Rappel without a belay device.

6. Climbing: Munter Magic.

7. Climbing: Essential Skills: Auto-Blocking Belay Devices

8. Belay devices: how to choose.

9. About figure 8: link1, link2.

10. Wilderness-survival.net

11. Alpenverein.de: assisted braking chart

12. Forces in lead falls

13. Influence of the belay device (Petzl website)

14. Ropelab

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